DE4221457C2

DE4221457C2 - Chemisches Schutzmittel für Warmwasserheizanlagen

Info

Publication number: DE4221457C2
Application number: DE19924221457
Authority: DE
Inventors: Carl-Ludwig Dr Rer Nat Kruse
Original assignee: KRUSE CARL LUDWIG DR RER NAT
Current assignee: KRUSE CARL LUDWIG DR RER NAT
Priority date: 1992-06-30
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 1996-09-05
Anticipated expiration: 2012-07-01
Also published as: DE4221457A1

Description

In Warmwasser-Heizanlagen kann es als Folge von Korrosion bzw. Steinbildung zu verschiedenen Funktionsstörungen kommen usw.

1. Durchrostung von Heizkesseln, Rohren, Verteilern und Heizkörpern;
2. Rißbildung an Gußheizkesseln durch thermische Überbelastung als Folge der Bildung von Steinbelägen;
3. Verstopfung von Rohrleitungen und Filtern, sowie Defekte an Pumpen durch schlammartige Korrosionsprodukte;
4. Zirkulationsstörungen durch Gaspolster.

Besonders ausgeprägt treten die Probleme bei Anlagen auf, die unter Verwendung von nicht sauerstoffdichten Kunststoffroh ren erstellt worden sind. Hier findet als Folge der Sauer stoffdurchlässigkeit der Kunststoffrohre zwangsläufig Korro sion an den Bauteilen aus Eisenwerkstoffen (z. B. Heizkessel, Verteiler, Rohre, Stahlradiatoren) statt.

Zur Vermeidung von Korrosion werden dem Heizwasser vielfach sog. "Korrosions-Inhibitoren" zugegeben. Die derzeit angewand ten Stoffe haben aber den Nachteil, daß sie bei behindertem Zutritt zur Metalloberfläche (z. B. unter Ablagerungen und Korrosionsprodukten, sowie in Spalten) nicht nur nicht ausreichend korrosionshemmend wirken, sondern im Gegenteil sogar das Ablaufen von Lochkorrosion begünstigen.

Eine erhebliche Verringerung des Risikos kann durch die Her stellung von metallisch blanken Oberflächen im Innern der Heizanlagen durch Beizen mit Säuren erreicht werden. Hierbei treten erhebliche Probleme bei der Handhabung und Entsorgung der Säure auf.

In Betracht zu ziehen sind auch noch folgende Druckschrif ten:

Die DE 40 15 201 A1 betrifft Reiniger für Trinkwasseranla gen, die Ablagerungen wie Kalk, Fett, Eisen oder manganhaltige Verockerungen aufweisen, mit einem Gehalt an Ascorbinsäure und Citronensäure, wobei zwischen 2, 5 bis 4 Gewichtsteile Ci tronensäure, bevorzugt 2,5 bis 3,5 Gewichtsteile Citronen säure auf ein Gewichtsteil Ascorbinsäure mit 0,5 bis 10 Gew.-% der Gesamtmenge eines Lebensmittel-Konservierungsmit tels in einer Packung vorliegen.

Die DE-OS 15 17 522 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung von Dampfkesselspeisewasser durch Zufügung chemischer Spül mittel, wie Alkalimetallsulfite und Polycarboxylat-Chelati sierungsmittel, wobei ein Nitrilotriessigsäure-Chelatisie rungsmittel zu dem Speisewasser an einem Punkt zu dem Spei sewasser zugeführt wird, wo das vorher zugeführte Sulfit praktisch den aufgelösten Sauerstoff daraus entfernt hat.

Die DE-PS 7 67 070 bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeu gung einer Schutzschicht an den mit Brauchwasser in Berüh rung stehenden Eisenwandungen bei Warmwasserbereitungsanla gen, wobei man dem Brauchwasser ständig, zusammen mit einer zur Bindung überschüssigen Sauerstoffs ausreichenden Menge Natriumsulfit, eine ganz geringe das Wasser geschmacklich nicht beeinflussende Menge einer möglichst neutralen Natri umphosphat-Lösung zusetzt.

Die DE-AS 20 40 546 betrifft eine wäßrige Lösung einer ali phatischen Carbonsäure zur Entfernung von Verockerungen oder Ablagerungen, wie eisen- und manganhaltigen Ablagerun gen, auf den Wänden von Trinkwasserkammern oder -behältern, wobei sie L-Ascorbinsäure als aliphatische Carbonsäure ent hält.

Die DE-OS 15 17 428 hat ein Verfahren zur Verhinderung von Kalkablagerungen auf in Geschirrspülautomaten gespültem Geschirr zum Gegenstand, wobei die Carbonathärte des Wassers für den letzten Spülgang in an sich bekannter Weise durch Eindosierung einer geeigneten Säure in einer dem Volumen und den Eigenschaften dieses Wassers angemessenen Menge in Permanenthärte überführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein chemisches Schutzmittel insbesondere für mit sauerstoffgasdurchlässigen Kunststoff rohren versehene Warmwasserheizanlagen bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruch kennzeichens gelöst.

Gemäß den Ansprüchen 2 und 3 werden als Reduktionsmittel Ascorbinsäure, bzw. schweflige Säure und/oder ihre Salze in einer Konzentration von 0,1 bis 1,5 mol je Liter Wasser und entsprechend den Ansprüchen 4 bis 7 als Komplexbildungsmit tel Nitrilotriessigsäure, Weinsäure, Zitronensäure, bzw. Trie thanolamin und/oder deren Salze in einer Konzentration von 0,01 bis 0,5 mol je Liter Wasser eingesetzt.

Die Reduktionsmittel entfernen weitgehend den im Heizwasser gelösten Sauerstoff, der insbesondere durch die Kunststoff rohre diffundiert und Korrosionsvorgänge verursacht, welche die Bildung von Eisen(II)hydroxid zur Folge haben.

Das ebenfalls hineindiffundierende Kohlendioxid führt dann zur Entstehung von Eisen(II)hydrogencarbonat, das in gelö ster Form an die Kesselwand gelangt und sich dort zu einem schwer lösbaren Belag aus Eisen(II)carbonat zersetzt.

Das im Heizwasser gelöste Calciumhydrogencarbonat ergibt darüber hinaus einen Calciumcarbonat-Steinbelag.

Die geschilderten Vorgänge können durch Komplexbildungsmit tel unterdrückt werden, die in der Lage sind, sowohl mit Cal cium- als auch mit Eisen(II)-Ionen Komplexverbindungen zu bilden, die so stabil sind, daß Calcium- oder Eisen(II)car bonat nicht entstehen kann. Die Bildung stabiler Eisen(II) Komplexe führt außerdem zu einer langsamen Auflösung etwa schon vorhandener Korrosionsprodukte.

Beim erfindungsgemäßen chemischen Schutzmittel ist ferner eine Puffersubstanz zugesetzt, wofür die Salze der Kohlen säure, bzw. der Phosphorsäure in einer Konzentration von 0,1 bis 3 mol je Liter Wasser Verwendung finden.

Die Puffersubstanz dient dazu, den pH-Wert des Heizwassers, der sowohl die Geschwindigkeit der Sauerstoffreduktion als auch das Ausmaß der bei Abwesenheit von Sauerstoff mögli chen Korrosion unter Wasserstoffentwicklung beeinflußt, auf einen im schwach alkalischen Bereich liegenden Wert, nämlich 8,0 bis 8,5 einzustellen und konstant zu halten.

Schließlich ist den Ansprüchen 10 und 11 zu entnehmen, daß dem Schutzmittel ein Biocid zugesetzt ist, wofür eine Isothi azolinon-Verbindung in einer Konzentration von 1 bis 50 g je Liter Wasser dient.

Das Biocid verhindert die Existenz von obligat aeroben und anaeroben Bakterien, die sich ausschließlich mit bzw. ohne Sauerstoff vermehren. Aber auch fakultativ aerobe und anae robe Bakterien werden entfernt.

Claims

1. Chemisches Schutzmittel für Warmwasserheizanlagen, die sauerstoffdurchlässige Kunststoffrohre enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzmittel so wohl ein Reduktions- und Komplexbildungsmittel als auch eine Puffersubstanz enthält, die den pH-Wert des Heizwassers auf einen Bereich von 8,0 bis 8,5 einstellt und konstant hält.

2. Chemisches Schutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Reduktionsmittel Ascorbinsäure (C₆H₈O₆) und/oder ihre Salze in einer Konzentration von 0,1 bis 1,5 mol je Liter Wasser vorhanden ist (sind).

3. Chemisches Schutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Reduktionsmittel schweflige Säure (H₂SO₃) und/oder ihre Salze in einer Konzentration von 0,1 bis 1,5 mol je Liter Wasser vorhanden ist (sind).

4. Chemisches Schutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Komplexbildungsmittel Nitrilotriessigsäure (C₆H₉NO₆) und/oder ihre Salze in einer Konzentration von 0,01 bis 0,5 mol je Liter Wasser vorhanden ist (sind).

5. Chemisches Schutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Komplexbildungsmittel Weinsäure (C₄H₆O₆) und/oder ihre Salze in einer Konzentration von 0,01 bis 0,5 mol je Liter Wasser vorhanden ist (sind).

6. Chemisches Schutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Komplexbildungsmittel Zitronensäure (C₆H₈O₇) und/oder ihre Salze in einer Konzentration von 0,01 bis 0,5 mol je Liter Wasser vorhanden ist (sind).

7. Chemisches Schutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Komplexbildungsmittel Triethanolamin (O₆H₁₅O₃N) und/oder seine Salze in einer Konzentration von 0,01 bis 0,5 mol je Liter Wasser vorhanden ist (sind).

8. Chemisches Schutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Puffersubstanz Salze der Kohlensäure (H₂CO₃) in einer Konzentration von 0,1 bis 3 mol je Liter Wasser vorhanden sind.

9. Chemisches Schutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß als Puffersubstanz Salze der Phosphorsäure (H₃PO₄) in einer Konzentration von 0,1 bis 3 mol je Liter Wasser vorhanden sind.

10. Chemisches Schutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es zusätzlich ein Biocid enthält.

11. Chemisches Schutzmittel nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß als Biocid eine Isothiazolinon-Verbindung in einer Konzentration von 1 bis 50 g je Liter Wasser vorhan den ist.